[发明专利]一种聚苯乙烯连续多层共挤发泡保温复合管材及其制造方法

说明书

一种聚苯乙烯连续多层共挤发泡保温复合管材及其制造方法，属于建筑内及小区供热管道技术领域。其特征在于：包括共挤成型的内层的CO₂发泡共混聚苯乙烯保温层和外层的聚乙烯与乙烯‑醋酸乙烯共聚物防护层，制备步骤为：将聚苯乙烯或高抗冲聚苯乙烯与低密度聚乙烯共混物及成核剂、抗氧剂按配比采用高速搅拌机混合均匀；将混合好的原料加入双螺杆挤出机进行塑化熔融，然后注入超临界状态的CO₂、乙醇、和水组成的发泡剂，利用共挤机在共挤一层乙烯‑醋酸乙烯共聚物防护层即得。生产效率高，产品性能稳定。

技术领域

一种聚苯乙烯连续多层共挤发泡保温复合管材及其制造方法，属于建筑内及小区供热管道技术领域。

背景技术

目前供热管道的保温主要采用聚氨酯材料进行保温，由于当前聚氨酯发泡所用的发泡剂主要为氟氯烃类，其对臭氧层有破坏作用，目前世界各国均在限制使用。聚氨酯材料在发泡过程中还会存在对人体有害的异氰酸酯残留物，而且发泡材料无法回收利用，造成环境污染。同时聚氨酯材料成本以较高，且发泡效率较低，导致管道保温成本高。

目前聚苯乙烯发泡需要使用丁烷或类似低分子量的烃烷发泡剂，对发泡设备及生产、运输、贮存环境有较高的要求，且当前聚苯乙烯发泡主要用于板材生产，未在管道保温领域进行广泛应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种环境友好、制备方便的聚苯乙烯连续多层共挤发泡保温复合管材及其制造方法。

解决其技术问题所采用的技术方案是：该聚苯乙烯连续多层共挤发泡保温复合管材，其特征在于：包括共挤成型的内层的CO₂发泡共混聚苯乙烯保温层和外层的聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物防护层，所述的CO₂发泡共混聚苯乙烯保温层的原料重量份组成为：聚苯乙烯或高抗冲聚苯乙烯80~100份、低密度聚乙烯1~20份、成核剂1~10份、抗氧剂1~5份、CO₂3~9份，乙醇1~5份、水1~5份。

本发明针对目前存在的主要问题以及管道保温使用要求，本发明以CO₂作为主要发泡剂，避免了氟氯烃类、烷烃类发泡剂对环境的破坏；PS（聚苯乙烯）或高抗冲聚苯乙烯（HIPS）与低密度聚乙烯共混物为保温材料，挤出级聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）共混物为外护管材料。选用高抗冲聚苯乙烯（HIPS）或聚苯乙烯与低密度聚乙烯共混物为发泡材料，可实现保温层具有一定的弹性和柔性，有利于与后续工作管的匹配；采用挤出级聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）共混物为外护管材料，显著提高了外护层与保温层之间的粘结性。

优选的，所述的CO₂发泡共混聚苯乙烯保温层的原料重量份组成为：聚苯乙烯或高抗冲聚苯乙烯85~95份、低密度聚乙烯8~12份、成核剂4~6份、抗氧剂2~3份、CO₂5.5~7.5份，乙醇2~3份、水2~3份。优选的CO₂发泡共混聚苯乙烯保温层的组成所得发泡材料的弹性和柔性跟好，与外层防护层的粘接性更好。

优选的，所述的聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物防护层的原料重量份组成为：聚乙烯树脂50~90份，乙烯-醋酸乙烯共聚物10~50份。优选的聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物防护层的原料重量份组成与CO₂发泡共混聚苯乙烯的粘接性更好，管材的整体强度更高、寿命更长。

优选的，所述的聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物防护层的厚度为0.5mm~1.0mm。在该厚度下既能够起到良好的防护作用，又能够尽可能的节省用量。

优选的，所述的聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物防护层外还共挤有一层聚乙烯防护层。增设一层与内层防护层不同材料的防护层，将三者的韧性和强度相协调，管材的耐用性更好，环境适应能力更强。

优选的，所述的聚乙烯防护层的厚度为1.0 mm~2.0mm。在该厚度下既能够起到良好的防护作用，又能够尽可能的节省用量。